专利名称：制造磁头的方法、磁头、以及磁盘驱动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种用于诸如磁盘驱动设备的盘驱动设备的磁头的制造方法、一种用这种制造方法制造的磁头、以及包含这种磁头的磁盘驱动设备。
背景技术：
盘驱动设备，例如磁盘驱动器，包含一个置于盒体的磁盘、用来支撑并转动该磁盘的主轴电动机、用来从磁盘读和向磁盘写信息的磁头、以及用来支撑磁头使得该磁头相对于磁盘能够移动的托架组件。所述托架组件包含一个用枢轴支撑的臂和一个从臂上延伸出来的悬架。所述磁头被支撑在所述悬架的延伸端。所述磁头有一个被附着到所述悬架上的滑块和一个置于该滑块中的磁头部分。所述磁头部分包括一个用于读出的再现元件和一个用于写入的记录元件。
所述滑块有一个表面，它面对着所述磁盘的记录表面，即ABS(airbearing surface，气浮表面)。在所述滑块的面对磁盘的表面上形成一个负压腔，作为一个产生负压的部分，它能够产生负压强。一个朝着所述磁盘的磁记录层作用的预定的磁头负载由所述悬架施加在所述滑块上。在磁盘驱动器运作期间，在转动的磁盘和滑块之间产生空气流。滑块的面对磁盘的表面受到由台垫产生的正压强的作用，也受到由负压腔产生的负压强的作用。通过对磁头负载和由空气流施加的力进行平衡，所述滑块产生悬浮，同时与磁盘记录表面之间维持一个预定的间距。这个间距需要在磁盘上的每个径向位置处基本相同。
在滑块上施加一个负压强能提高滑块的特性。提高后的性能使得为减弱的压强、误差灵敏度、震动及诸如此类所留出的裕量(悬浮裕量)减少。这就能够减小通常的磁间距，从而提高记录密度。
当穿过一个细的空气通道的空气流入一个较宽的空气通道时，会产生一个负压强。为了实现这一点，在滑块的ABS中心附近的上游区形成一个凸起，从而在ABS中心附近形成一个产生负压强的凹进部分，即一个负压腔。
能产生负压的滑块可以通过在ABS上留下一个凸出部分的去除处理来形成。这样的滑块有复杂的形状，因此不能简单地用普通的加工方法诸如铣削或磨削来制造。为了产生一个希望的形状，所述滑块用诸如离子铣削或反应离子刻蚀等去除处理来制造，去除处理过程用光刻胶图形化后所获得的掩模来作为保护膜。
如在诸如Jpn.Pat.Appln.KOKAI Publication Nos.10-177947、2003-188088、以及2001-325707等专利中公布的，通过光刻胶图形化、去除处理、以及光刻胶去除等过程可以在ABS上产生凸起。通过几次重复这些具有不同掩模形状和不同去除处理深度的产生凸起的过程，就能产生具有希望形状的ABS。
最近几年，记录密度的提高使滑块的尺寸减小，已经开发出了所谓的皮米滑块(pico slider)和飞米滑块(femto slider)等产品。滑块尺寸的减小使得ABS上形成的凸起部分的宽度也减小。然而，要形成细的凸起图形需要细的掩模图形，这就使细凸起图形的处理很困难。这是因为细的掩模图形使得掩模容易剥落。如果掩模在去除处理之前或期间被剥离掉，受保护的部分就会在去除处理中被暴露出来，妨碍了所希望的形状的获得。被剥落的掩模可以重新黏附在被加工的表面。在这种情况下，该掩模就保护了不希望被保护的区域，妨碍了去除处理之后获得所希望的形状。
掩模尺寸是受限制的，最小宽度为30微米。当使用这种掩模时，滑块的面对磁盘的表面上的最小图形宽度为30微米。滑块图形的宽度至少为30微米的要求减少了设计的自由度，使滑块的特性退化。由滑块产生的负压的绝对值随负压产生部分的面积的增加而增加。因此，ABS上较大的凸起部分宽度减小了负压产生部分的面积。这使磁头特性退化。
发明内容
本发明的提出考虑了上述的问题。本发明的一个目标是，提供一种制造磁头的方法，该方法提供一个高的设计自由度，并能制造具有希望形状的滑块，还提供用这种制造方法制造的磁头、以及包含这种磁头的磁盘驱动设备。
根据本发明的一个方面，提供一种制造包含滑块的磁头的方法，该滑块包括一个面对磁盘的表面，该表面与可转动的记录介质的表面相对，并有多个凸出部分和一个负压腔，所述滑块的配置能够通过空气流使所述面对磁盘的表面和记录介质的表面之间维持一个固定的间距，所述空气流则由磁盘介质的转动而在所述记录介质表面和所述面对磁盘的表面之间产生，该磁头还包括设置在滑块上的一个磁头部分，用来在记录介质上记录和从记录介质上再现信息，所述方法的特征在于包括在所述滑块的面对磁盘的表面上提供一个具有预定形状的掩模，然后对所述面对磁盘的表面进行去除处理，以形成凸起，该凸起包括具有两个相对侧面的凸起部分；以及在所述滑块的面对磁盘的表面上提供另一个掩模，该掩模覆盖了所述两个相对侧面中的一个以及所述凸起部分的一部分，然后对所述面对磁盘的表面进行去除处理，形成一个凸起部分，其中所述两个相对的侧面与各自的具有不同深度的凹槽相邻，而且该凸起部分比所用掩模的最窄部分还要窄。
根据本发明的另一个方面，提供由所述制造方法制造的一种磁头，该磁头的特征在于包括一个滑块，它具有所述面对磁盘的表面；在所述滑块的面对磁盘的表面上形成的一个前端台阶和一对侧面台阶，这些台阶中的每一个构成所述凸起；由所述前端台阶和所述的一对侧面台阶所界定的一个负压腔；相对于所述空气流而言位于下游的每个所述侧面台阶的尾部构成凸起部分。
根据本发明的又一个方面，提供一种磁盘驱动设备，其特征在于包括一个盘形的记录介质；驱动部分，它支撑并转动所述记录介质；根据权利要求2所述的磁头，它包含一个滑块，该滑块具有一个面对着所述记录介质的表面的相对表面，通过由所述记录介质的转动而在所述记录介质表面和所述相对表面之间产生的空气流，该滑块在所述所述相对表面和记录介质的表面之间维持一个固定的间距，该磁头还包括一个设置在所述滑块上磁头部分，用来在记录介质上记录和从记录介质上再现信息；以及一个磁头悬架，它支撑着所述磁头，使得该磁头相对于所述记录介质可以移动，该悬架在所述磁头上施加一个朝着所述记录介质的表面作用的磁头负载。
采用本发明的所述方案，能提供一种制造磁头的方法，通过形成比所用掩模的最窄部分还要窄的凸出部分，提高滑块的所述相对表面的设计自由度，该方法能够制造一个具有希望形状的滑块。本发明的所述方案也能提供用这种制造方法制造的磁头、以及包含这种磁头的磁盘驱动设备。
本发明的优点将在下面的描述中阐明，一部分则从描述中显而易见，或者从本发明的实践中得知。本发明的优点可以通过下文中具体指出的手段及其组合来实现和获得。
结合进来并构成说明书的一部分的附图显示了本发明的实施例，并与上面给出的总的描述以及在下面给出的实施例的详细描述一起，用来解释本发明的原理。
图1是一个平面图，显示了根据本发明的第一个实施例的硬盘驱动器(下文中称作HDD)；图2是一个放大的侧面图，显示了HDD的磁头部分；图3是一个透视图，显示了磁头中滑块的面对磁盘的表面一侧；图4A和4B是平面图，显示了滑块的面对磁盘的表面以及一个示图，该示图给出了对应着各个高度的图形；图5是一个截面图，给出了图4中沿着V-V线截取的滑块的截面图；图6是一个透视图，显示了根据第一个实施例所述的基本制造方法制造的凹进和凸起结构；图7是一个平面图，给出了所述基本方法的一个制造步骤；图8是一个平面图，给出了所述基本方法的一个制造步骤；图9A、9B、9C、9D、9E和9F是截面图，给出了所述基本方法的各个制造步骤；图10是滑块的一个平面图，显示了根据第一个实施例的制造方法中的第一个去除步骤；图11是滑块的一个平面图，显示了根据第一个实施例的制造方法中的第二个去除步骤；图12是滑块的一个平面图，显示了根据第一个实施例的制造方法中的第三个去除步骤；图13A、13B、13C、13D和13E是平面图，显示了根据第一个实施例所述的制造方法制造的多种类型的滑块，以及根据对照例制造的多种类型的滑块；图14是显示了多种滑块中每种滑块的凸出部分的宽度和所产生的负压之间的关系的示图，；图15是一个透视图，显示了根据本发明的第二个实施例的磁头；图16A、16B、和16C是平面图，显示了根据第二个实施例的制造磁头的各个步骤；图17是一个透视图，显示了根据本发明的第三个实施例的磁头；图18A、18B、和18C是平面图，显示了根据第三个实施例的制造磁头的各个步骤；图19是一个透视图，显示了根据本发明的第四个实施例的磁头；以及图20A、20B、和20C是平面图，显示了根据第四个实施例的制造磁头的各个步骤。
具体实施例方式
参考附图，将详细地描述根据本发明的一个实施例的制造磁头的方法、以及用作磁盘驱动设备并包含用所述制造方法制造的磁头的HDD。
首先描述HDD。图1是HDD的一个平面图，图中HDD的顶盖被移去以显示其内部结构。图2显示了一个悬浮的磁头。如图1所示，HDD有一个盒体12，其形状像一个矩形盒子，并且敞开的顶部，顶盖(未示出)可以用多个螺丝拧在盒体上，以封闭所述盒体的上端开口。
盒体12包含用作记录介质的磁盘16；用作驱动部分的主轴电动机18，它支撑并转动磁盘；多个磁头，用来在所述磁盘上写或从所述磁盘上读信息；一个托架组件22，它支撑着这些磁头，使所述磁头能相对于磁盘16移动；以及一个音圈马达(下文称作VCM)，它能转动并定位所述托架组件。盒体12也包含一个斜坡负载机构25，在磁头移动到磁盘16的外围之后，该斜坡加载机构25将每个磁头保持在位于离开磁盘的一个缩回的位置上；以及一个具有磁头IC及诸如此类的电路板单元21。
经过电路板单元21用螺丝将印刷电路板固定在盒体12的底部壁的外表面，用来控制主轴电动机18、VCM24、和磁头的运作。
磁盘16在上表面和下表面均有一层磁记录层。磁盘16与主轴电动机18的机轴(未显示)的外周相接合，并被一个弹簧夹子17固定在机轴上。驱动主轴电动机18，使之沿箭头B的方向以预定的转动速度，例如4200rpm，转动磁盘16。
托架组件22包含一个固定在盒体12的底部壁上的支撑部分26，以及多个从支撑部分延伸出来的臂32。这些臂32平行于磁盘16的表面在预定的间隔处定位，并在同样的方向上从支撑部分26延伸出来。托架组件22包括可弹性变形的悬架38，其形状像一个伸长的板片。每个悬架38由一个，例如，片簧构成。悬架38的基端通过点焊、粘结、压紧(caulking)等固定在臂32的前端，并从所述臂上延伸出去。每个悬架38可以和相应的臂32集成在一起。臂32和悬架38构成了磁头悬架。所述磁头悬架和所述磁头构成了磁头悬架组件。
如图2所示，每个磁头40有一个基本上做成矩形平行六面体的滑块42，在滑块中有一个用于记录和再现的磁头部分44。磁头40被固定在悬架38前端的万向弹簧(gimbal spring)41上。悬架38的弹性在每个磁头40上施加一个朝着磁盘16的表面作用的磁头负载L。
如图1所示，托架组件22包括一个支撑架45，它从支撑部分26朝着与臂32的延伸方向相反的方向延伸。支撑架45支撑着部分地构成VCM 24的音圈47。支撑架45由环绕所述音圈47外周的合成树脂构成，与音圈47集成在一起。音圈47被定位于固定在盒体12上的一对轭49之间。音圈47与轭49及固定在一个轭上的磁体(未显示)一起构成VCM 24。通过为音圈47提供能量而转动托架组件22，移动磁头40到磁盘16上所希望的磁道上，并被定位于这些磁道上。
斜坡负载机构25包含一个斜坡51，它位于盒体12的底部壁上，并被置于磁盘16之外，还含有一个从每个悬架38的前端伸出的小突出部53。当托架组件22转动到磁盘16之外的缩回位置时，每个小突出部53与斜坡51的斜坡表面相搭合。小突出部53于是被斜坡表面的倾斜所升起，于是磁头40被卸载。
现在详细描述磁头40的配置。图3给出了一个磁头的透视图。图4A是滑块的平面图。在图4A中，各种阴影指示了不同的深度，以便说明滑块的所述相对表面中的这些深度的区域。例如，如图4B所示，阴影(1)表示一个未加工过的表面，阴影(2)、(3)、(4)和(5)表示从未加工过的表面算起深度分别为120nm、320nm、1.32μm和1520μm的区域。
如图2到图4A所示，磁头40有一个滑块42，其形状基本上是一个矩形平行六面体。滑块42有一个矩形的面对磁盘的表面(ABS)，该表面面对着磁盘16的表面。所述面对磁盘的表面43的纵向被定义为第一方向X。垂直于第一方向的宽度方向被定义为第二方向Y。
磁头40被配置成为一个悬浮型磁头。滑块42的飞行归因于在所述磁盘表面和所述面对磁盘的表面43之间由磁盘16的转动所产生的空气流C。在HDD运转期间，滑块42的面对磁盘的表面43一直面对着磁盘的表面，并在这两个表面间维持一个间距。空气流C的方向与磁盘16的转动方向B一致。滑块42相对于磁盘16的表面如此放置，使得面对磁盘的表面43的第一方向X基本上与空气流C的方向一致。
在面对着磁盘表面的所述面对磁盘表面43上有一个基本上是矩形的突起的前端台阶部分50。该前端台阶部分50形成于所述面对磁盘表面43上相对于空气流C的方向而言为上游的区域。两个伸长的侧面台阶部分46凸出地形成在所述面对磁盘的表面43上，并从前端台阶部分50延伸到滑块42的下游端。侧面台阶部分46沿着面对磁盘表面43上相应的长边延伸，彼此相对，有一定的间隔。所述前端台阶部分50和这对侧面台阶部分46形成了一个大致的U形凸出，该U形凸出在上游端处封闭而朝着下游端敞开。
为了维持磁头40的仰俯角(pitch angle)，在前端台阶部分50上凸出地形成一个前端台垫52，以便通过空气膜来支撑滑块42。前端台垫52在第二方向Y上的前端台垫52的宽度方向上连续延伸。前端台垫52的位置从上游端，即相对于空气流C而言滑块42的气流进入端，向下游端稍有移动。侧面台垫48在纵向凸出地形成在每个侧面台阶46的中部。前端台垫52和侧面台垫48形成为基本上是平坦的，并于磁盘表面相对。
在所述面对磁盘的表面43的基本上是中心的部分会形成一个负压腔54。该负压腔54由所述两个侧面台阶部分46和前端台阶部分50所界定的凹进处形成。相对于空气流C的方向而言，该负压腔54形成在前端台阶部分50的下游端，并朝着下游端敞开。该负压腔54允许在面对磁盘的表面43的中心部分在HDD中所能实现的所有的倾斜角的情况下都产生一个负压。
每个侧面台阶46的相对于空气流C的方向处于下游的一端形成一个凸出的部分46a，它比该侧面台阶的其它部分延伸得更长。如图3到图5所示，每个凸出部分46a有两个侧面在纵向X中延伸并彼此相对。如下面所描述的，通过对所述面对磁盘的表面43进行去除处理就形成这两个侧面，它们与不同深度的凹槽相邻。例如，凸出部分46a的一个侧面与负压腔54相邻，另一个侧面与比负压腔更浅的沟槽相邻。每个凸出部分46a所形成的宽度W为，例如，30微米或更小，它比去除步骤中所用的掩模的最小宽度还要小。
滑块42有一个基本上是矩形的拖尾台阶部分60，凸出地设置在面对磁盘的表面43的相对于空气流C的方向的下游端处。该拖尾台阶部分60构成了一个凸起，位于负压腔54的下游，基本上在面对磁盘的表面43宽度上的中心。在拖尾台阶部分60之上凸起地设置有一个拖尾台垫66，与磁盘表面相对。
磁头40的磁头部分44有一个记录元件和一个再现元件，它们向磁盘16记录信息和从磁盘16再现信息。再现元件和记录元件被隐藏在滑块42的相对于空气流C的方向而言是下游的下游端。该再现元件和记录元件有形成在拖尾台垫66之中的一个读/写间距64。
如图2所示，如上述所配置的磁头40在一个倾斜状态中飞行，使得所述头部44中的读/写间距64离磁盘表面最近。
现在来描述制造具有上述配置的HDD中的磁头的方法。这里要描述将滑块42的所述面对磁盘的表面43形成具有所希望的凹进和凸出的形状。
首先要描述一个基本方法，其中，在一个矩形平行六面体80的一个表面80a上形成一个具有30微米或更小的宽度的细长凸出部分82。如图7和图9A所示，在所述矩形平行六面体80的所述表面80a上覆盖一层光刻胶，经曝光和显影后形成一个具有预定形状，例如矩形，的第一掩模84a。图7和图8中的斜线阴影区表示该第一掩模84a和一个第二掩模84b。形成的所述第一掩模84a的宽度要比30微米充分地大。在这种情况下，如图7和9B所示，所述表面80a上没有被第一掩模84a保护的区域B被用离子铣削或者反应离子刻蚀(RIE)去除掉，形成具有预定深度的凹槽。该第一掩模84a随后就被去掉。因此，如图9C所示，对应着第一掩模84a的矩形凸起，即具有两个相对侧面83a和83b的凸起87，就形成在所述表面80a之上。
随后，如图8和图9D所示，在矩形平行六面体80的表面80a上形成第二掩模84b。第二掩模84b的宽度比30微米要充分地大。所述第二掩模84b覆盖了所述凸起87的预定宽度的区域，包括所述凸起87的一边83a和所述表面80a的一个预定区域。由所述第二掩模84b覆盖的凸起87的区域的宽度为30微米或更小，它对应着凸出部分82。
在这种情况下，如图8和图9D所示，没有被第二掩模84b所覆盖的表面80a上的一个区域C和凸起87被用离子铣削或RIE去除掉，形成了一个具有预定深度的凹槽，如图9E所示。所述第二掩模84b随后被去掉。因此，如图9F和图6所示，最深的凹槽形成于表面80a上的经历了第二次去除处理的区域C中。凸起87被部分地去除，以形成了一个细的凸出部分82，其宽度小于30微米，对应着所述第二掩模84。凸出部分82有两个相对的侧面83a和83c，它们与不同深度的凹槽相邻近。侧面83a与经第一次去除处理形成的凹槽相邻，另一侧面83c则与经第二次去除处理形成的较浅的凹槽相邻。
上述方法能够使得用最小部分的宽度大于等于30微米的掩模来形成宽度小于等于30微米的凸出部分82。
现在要描述的是，采用上述基本方法使滑块42的所述面对磁盘的表面43形成具有所希望的凹进和凸出形状的方法。
首先，如图10所示，第一掩模84a形成于滑块42的面对磁盘的表面43上，所述第一掩模84a的形状对应着前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。所述第一掩模84a的最小部分的宽度比30微米充分地大。在这种条件下，没有被第一掩模84a所保护的所述面对磁盘的表面43上的区域B被用离子铣削和RIE去掉，形成一个具有预定深度，比如120nm，的凹槽。所述第一掩模84a随后被去掉。这就在面对磁盘的表面43上形成了前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66的表面是没有经过加工的表面，不经历去除处理。
随后，如图11所示，第二掩模84b形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上，所述第二掩模84b的形状对应着前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60。第二掩模84b上的最小部分的宽度比30微米要充分地大。在这种条件下，没有被第二掩模84b所保护的所述面对磁盘的表面43上的区域C被用离子铣削或RIE去掉。区域C与经历了第一次去除处理的区域B有交叠。相应地，具有预定深度，比如200nm，的凹槽就形成了。所述第二掩模84b随后被去掉。这就形成了前端台阶50、一对侧面台阶46、拖尾台阶60、以及一个负压腔54。
然后进行第三次去除处理，在侧面台阶46的下游端形成细长的凸出部分46a。在这个例子中，如图12所示，第三掩模84c形成在滑块42的所述面对磁盘的表面43上，该第三掩模84c覆盖了前端台阶50、一对侧面台阶46、拖尾台阶60、以及负压腔54。形成该第三掩模84c以覆盖每个侧面台阶46的下游端的一个区域，该区域对应着所述下游端的面对负压腔54的一侧，并对应着宽度方向上基本上是一半的下游端，即该区域的宽度为30微米或更小。第三掩模84c上最小部分的宽度比30微米充分地大。
在这些条件下，没有被第三掩模84c保护的所述面对磁盘的表面43上的区域D以及每个侧面台阶46的没有被第三掩模84c保护的下游端被用离子铣削或RIE去掉，形成一个具有预定深度的凹槽。所述第三掩模84c随后被去掉。因此，如图3和图4所示，所述面对磁盘的表面34上相对的两侧边缘上的、经历了三次去除处理的区域D中形成了最深的凹槽，例如，深度为1200nm的凹槽。每个侧面台阶46的下游端被部分的去掉，形成了宽度小于30微米的细的凸出部分46a，其对应着第三掩模84c。每个凸出部分46a有两个相对的侧面，它们与各自的具有不同深度的凹槽相邻。一侧与负压腔54相邻，另一侧与经过三次去除处理而形成的较浅的凹槽相邻。
制造有上述配置的磁头的方法能够用最小宽度大于等于30微米的掩模来形成宽度小于等于30微米的凸出部分。这增加了所述面对磁盘的表面上凹进和凸出形状的设计的自由度，而不用管凸出部分的最小宽度。因此可以制造出高性能的磁头。
此外，侧面台阶的宽度可以设置为30微米这样小的值或者更小，使得负压腔的面积增大。这样就能使具有增大了的负压的滑块得以实现。即，滑块的特性改善了。
上述制造方法也能够在所述面对磁盘的表面上形成精细的凸出图形，其面积很小。这在制造小尺寸滑块，诸如飞米滑块(femto slider)，上很有效。用这样配置的磁头来制造HDD能使HDD的稳定性和可靠性得到提高。
如图13A、13B、13C、13D和13E所示，本发明人准备了五种类型的滑块42，其侧面台阶46的凸出部分46a的宽度W为40微米、30微米、20微米、10微米或0微米。本发明人因此分析了所述凸出部分的宽度和负压产生之间的关系。图13C、13D和13E显示了用根据上述实施例所述的制造方法制造的滑块。所述分析被显示在表1和图14中。
表1
分析条件如下。
磁盘转动速度4200rpm磁盘半径25mm倾斜角0deg磁头负载2gf仰俯力矩(pitch moment)0.57gfmm该表和图14表明，当凸出部分46a的宽度减少到20微米，然后减少到10微米时，所产生的负压与宽度为30微米或更大时所产生的负压相比增加了。即，根据本实施例所制造的凸出部分越窄的滑块所产生的负压越高。
另一方面，上述制造方法实施了两次去除过程来形成凸起部分，因此要求两次掩模对准。掩模对准的公差约为5微米。两次去除过程可以产生最大为10微米的未对准。因此，所形成凸出部分的最小宽度由掩模的对准精度来决定。最小宽度是单次对准公差的两倍。采用常规的对准技术，最小宽度估计为10微米。然而，如表和图14所示，分析表明，不管凸出部分的宽度是10微米还是0微米，负压增加的效应变化不明显。
现在描述所述本发明的第二个实施例的HDD的磁头。
如图15所示，根据第二个实施例，前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60中的每一个上都形成一个凸起。前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66分别形成于前端台阶50、侧面台阶46、和拖尾台阶60之上。
在每个侧面台阶46中，比侧面台阶的其它部分更细长的凸出部分46a形成于前端台垫52和侧面台垫48之间。每个凸出部分46a有两个侧面，沿着纵向X延伸并且彼此相对。这两个侧面是通过对所述面对磁盘的表面43进行去除处理形成的，它们与不同深度的凹槽相邻。形成的每个凸出部分46a的宽度W，例如，为30微米或更小，小于在一个去除步骤中使用的掩模的最小宽度。
在第二个实施例中，所述磁头的其它配置与第一个实施例中的配置相同。相同部分用相同的参考号码表示，其详细描述省略。
现在描述按上述配置的磁头的制造方法，这里，是将滑块42的所述面对磁盘的表面43形成具有所希望的凹进和凸起形状的方法。
正如第一个实施例中的情况，如图16A所示，第一掩模84a形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；所述第一掩模84a的形状对应着前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。没有被第一掩模84a所保护的所述面对磁盘的表面43上的区域B被用离子铣削或RIE去掉，形成具有预定深度的凹槽，例如，深度为120nm。所述第一掩模84a随后被去掉。这就在所述面对磁盘的表面43上形成了前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。
随后，如图16B所示，第二掩模84b形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；第二掩模84b的形状对应着前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60。形成的第二掩模84b上的最小部分的宽度比30微米充分地大。在这些条件下，没有被第二掩模84b所保护的所述面对磁盘的表面43上的区域C被用离子铣削或RIE去掉。所述第二掩模84b随后被去掉。这就形成了前端台阶50、一对侧面台阶46、拖尾台阶60、以及负压腔54。
然后，进行第三次去除处理，以在侧面台阶46的中间部分形成细长的凸出部分46a。在这种情形下，如图16C所示，形成第三掩模84c来覆盖滑块42的整个所述面对磁盘的表面43。在第三掩模84c中形成一对矩形开口侧，并且在宽度方向也对着所述中间部分的一部分。因此，第三掩模84c覆盖了部分的所述中间部分，该部分对应着面对负压腔54的所述中间部分的一侧，并对应着宽度最多为30微米的一个区域。
在这些条件下，没有被第三掩模84c所保护的所述面对磁盘的表面43上的一个区域，即对着第三掩模84c中的开口85的那个区域，被用离子铣削或RIE去掉，形成一个具有预定深度的凹槽。所述第三掩模84c随后被去掉。因此，如图15所示，侧面台阶46的所述中间部分被部分地去掉，形成了一个宽度为30微米或更小的细的凸出部分46a。该凸出部分46a有两个相对的侧面，它们与各自的具有不同深度的凹槽相邻。
制造如上述配置的磁头的方法以及这种磁头能够发挥与上述第一个实施例的方法及磁头类似作用。
现在描述根据本发明的第三个实施例的HDD的磁头。
如图17所示，根据第三个实施例，前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60中的每一个都形成一个凸起。前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66分别形成于前端台阶50、侧面台阶46、和拖尾台阶60之上。
拖尾台阶60上设置有一个朝着负压腔54敞开的矩形凹进部分60b，以及位于所述凹进部分的在第二方向Y上相对的两侧的一对细长的凸出部分60a。每个凸出部分60a都有两个侧面沿第一方向X延伸，并彼此相对。这两个侧面是通过对所述面对磁盘的表面43进行去除处理形成的，它们各自与不同深度的凹槽相邻。形成的每个凸出部分60a的宽度为例如，30微米或更小，该宽度小于在去除步骤所使用的掩模的最小宽度。
在第三个实施例中，磁头的其它配置与第一个实施例中的配置相同。相同部分用相同的参考号码表示，其详细描述省略。
现在描述按上述配置的磁头的制造方法，这里，是将滑块42的所述面对磁盘的表面43形成具有所希望的凹进和凸起形状的方法。
正如第一个实施例中的情况，如图18A所示，第一掩模84a形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；所述第一掩模84a的形状对应着前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。没有被第一掩模84a所保护的所述面对磁盘的表面43上的区域B被用离子铣削或RIE去掉。所述第一掩模84a随后被去掉。这就在所述面对磁盘的表面43上形成了前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。
随后，如图18B所示，第二掩模84b形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；第二掩模84b的形状对应着前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60。形成的第二掩模84b上的最小部分的宽度比30微米充分地大。在这些条件下，没有被第二掩模84b所保护的所述面对磁盘的表面43上的区域C被用离子铣削或RIE去掉。所述第二掩模84b随后被去掉。这就形成了前端台阶50、一对侧面台阶46、拖尾台阶60、以及负压腔54。
然后，进行第三次去除处理，以在拖尾台阶60上形成一个凹进部分60b和一个细长的凸出部分60a。在这种情形下，如图18C所示，形成第三掩模84c，该第三掩模84c覆盖了滑块42的整个面对磁盘的表面43。在第三掩模84c中形成一个矩形开口85。所述开口85的位置对着拖尾台阶60的面对负压腔54的一侧，并且在宽度方向上也对着所述拖尾台阶60的一部分。因此，第三掩模84c覆盖了部分的所述拖尾台阶60，该部分对应着沿第一方向X延伸的拖尾台阶60的两个侧面，并对应着宽度为30微米或更小的该拖尾台阶60的一个区域。
在这些条件下，没有被第三掩模84c所保护的面对磁盘的表面43上的一个区域，即对着第三掩模84c中的开口85的那个区域，被用离子铣削或RIE去掉，以形成一个具有预定深度的凹槽。所述第三掩模84c随后被去掉。因此，如图17所示，拖尾台阶60被部分地去掉，形成了一对宽度为30微米或更小的细长的凸出部分60a。每个凸出部分60a有两个相对的侧面，它们与具有不同深度的各自的凹槽相邻。
制造如上述配置的磁头的方法以及这种磁头能够发挥与上述第一个实施例的所述方法及所述磁头类似的作用。此外，第三个实施例中在拖尾台阶60的气流进入端形成了一个凹进部分60b和一对凸出部分60a；所述凸出部分将气流汇集在拖尾台垫部分。这就能够增加由拖尾台阶产生的正压强。也能够增加产生负压强的负压腔54的面积。所以，就能产生具有优异特性的磁头。
现在描述根据本发明的第四个实施例的HDD的磁头。
如图19所示，根据第四个实施例，前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60形成于滑块42的所述面对磁盘的表面43上；前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60中的每一个上都形成一个凸起。前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66分别形成于前端台阶50、侧面台阶46、和拖尾台阶60之上。
拖尾台阶60上设置有多个，例如三个，朝着负压腔54敞开的矩形凹进部分60b，以及多个，例如四个，从拖尾台垫66延伸到负压腔54的细长的凸出部分66a。每个凸出部分66a都有两个侧面沿第一方向X延伸，并彼此相对。这两个侧面是通过对所述面对磁盘的表面43进行去除处理形成的，它们各自与不同深度的凹槽相邻。形成的每个凸出部分66a的宽度为30微米或更小，例如，宽度小于在去除步骤所使用的掩模的最小宽度。
在第四个实施例中，磁头的其它配置与第一个实施例中的配置相同。相同部分用相同的参考号码表示，其详细描述省略。
现在描述按上述配置的磁头的制造方法，这里，是将滑块42的面对磁盘的表面43形成具有所希望的凹进和凸起形状的方法。
正如第一个实施例中的情况，如图20A所示，第一掩模84a形成于滑块42的面对磁盘的表面43上；所述第一掩模84a的形状对应着前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。没有被第一掩模84a所保护的面对磁盘的表面43上的区域B被用离子铣削或RIE去掉。所述第一掩模84a随后被去掉。这就在面对磁盘的表面43上形成了前端台垫52、侧面台垫48和拖尾台垫66。
随后，如图20B所示，第二掩模84b形成于滑块42的面对磁盘的表面43上；第二掩模84b的形状对应着前端台阶50、一对侧面台阶46、和拖尾台阶60。形成的第二掩模84b上的最小部分的宽度比30微米充分地大。在这些条件下，没有被第二掩模84b所保护的面对磁盘的表面43上的区域C被用离子铣削或RIE去掉。所述第二掩模84b随后被去掉。这就形成了前端台阶50、一对侧面台阶46、拖尾台阶60、以及负压腔54。
然后，进行第三次去除处理，以在拖尾台阶60上形成三个凹进部分60b和细长的凸出部分60a。在这种情形下，如图20C所示，形成的第三掩模84c覆盖了滑块42的整个面对磁盘的表面43。第三掩模84c中在第二方向Y形成三个平行的矩形开口85。每个开口85的位置对着拖尾台阶60的面对负压腔54的一侧，并且在宽度方向上也对着拖尾台阶60的一部分。开口85的位置也对着拖尾台垫66的面对负压腔54的一侧，并且在宽度方向上也对着拖尾台垫66的一部分。因此，第三掩模84c覆盖了部分的拖尾台阶60和部分的拖尾台垫66。
在这些条件下，没有被第三掩模84c所保护的面对磁盘的表面43上的一个区域，即对着第三掩模84c中的开口85的区域，被用离子铣削或RIE去掉，以形成一个具有预定深度的凹槽。所述第三掩模84c随后被去掉。因此，如图19所示，拖尾台阶60被部分地去掉，形成了三个凹进部分60b。同时，拖尾台垫66被部分地去掉，形成了四个宽度为30微米或更小的细长的凸出部分66a。每个凸出部分66a有两个相对的侧面，它们与各自的具有不同深度的凹槽相邻。
制造如上配置的磁头的方法以及这种磁头能够发挥与上述第一个实施例类似的作用。此外，第四个实施例中在拖尾台阶60的气流进入端形成了多个凹进部分60b和多个凸出部分66a；所述凸出部分将气流汇集在所述拖尾台垫部分。这就能够增加由拖尾台阶产生的正压强。也能够增加产生负压强的负压腔54的面积。所以，就能产生具有优异特性的磁头。
本发明不限于上述实施例自身。在实现过程中，这些实施例的组成部分可以改变而不偏离本发明的精神。此外，通过将这些实施例中所公布的多个组成部分进行适当的组合可以产生各种发明。例如，在这些实施例中的一些组成部分可以被删掉。另外，不同实施例中的组成部分可以适当地结合在一起。
例如，滑块的面对磁盘的表面上形成的凸出和凹进部分的形状不限于矩形。这些凸出和凹进部分可以有各种形状。本发明不仅可以用在皮米滑块(pico slider)、皮米-飞米滑块(pemto slider)和飞米滑块(femto slider)中，也可以用在更大的滑块中。此外，本发明不仅可以用于上述悬浮型滑块，也可以用于其记录元件与记录介质的表面相接触的接触型磁头。
权利要求
1.制造包含滑块的磁头的方法，该滑块包括一个面对磁盘的表面，该面对磁盘的表面与可转动的记录介质的表面相对，并有多个凸出部分和一个负压腔，所述滑块配置为能够通过空气流使得在所述面对磁盘的表面和所述记录介质的表面之间维持一个固定的间距，所述空气流则由所述磁盘介质的转动而在所述记录介质表面和所述面对磁盘的表面之间产生，所述磁头还包括设置在所述滑块上的磁头部分，用来在所述记录介质上记录和从所述记录介质上再现信息，所述方法的特征在于包括在所述滑块的所述面对磁盘的表面上提供一个具有预定形状的掩模，然后对所述面对磁盘的表面进行去除处理，以形成凸起，该凸起包括具有两个相对侧面的凸起部分；以及在所述滑块的所述面对磁盘的表面上提供另一个掩模，该掩模覆盖了所述两个相对侧面中的一个以及所述凸起部分的一部分，然后对所述面对磁盘的表面进行去除处理，以形成凸起部分，其中所述两个相对的侧面与各自的具有不同深度的凹槽相邻，而且该凸起部分比所用掩模的最窄部分更窄。
2.根据权利要求1所述的制造方法制造的一种磁头，该磁头的特征在于包括滑块，其具有所述面对磁盘的表面；在所述滑块的所述面对磁盘的表面上形成的一个前端台阶和一对侧面台阶，其中的每一个构成所述凸起；以及由所述前端台阶和所述的一对侧面台阶所界定的一个负压腔；每个所述侧面台阶的尾部，其构成所述凸起部分，该尾部位于所述空气流的下游。
3.根据权利要求1所述的制造方法制造的一种磁头，该磁头的特征在于包括滑块，它具有所述面对磁盘的表面；在所述滑块的所述面对磁盘的表面上形成的前端台阶和一对侧面台阶，这些台阶中的每一个都构成所述的凸起；以及凸出地形成于所述各侧面台阶上的侧面台垫；以及由所述前端台阶和所述的一对侧面台阶所界定的负压腔；构成所述凸起部分的每个所述侧面台阶的中间部分，该中间部分位于所述前端台阶和所述侧面台垫之间。
4.根据权利要求1所述的制造方法制造的一种磁头，该磁头的特征在于包括一个滑块，它具有所述面对磁盘的表面；在所述滑块的所述面对磁盘的表面上形成的前端台阶和一对侧面台阶和拖尾台阶，这些台阶中的每一个都构成所述凸起，拖尾台垫凸出地形成于所述拖尾台阶上；以及由所述前端台阶和所述的一对侧面台阶所界定的负压腔；所述拖尾台阶包括一个凹进部分，该部分朝着所述负压腔敞开，所述凸起部分与所述凹进部分平行而置，并朝着所述负压腔延伸。
5.根据权利要求1所述的制造方法制造的一种磁头，该磁头的特征在于包括滑块，它具有所述面对磁盘的表面；在所述滑块的所述面对磁盘的表面上形成的前端台阶和一对侧面台阶和拖尾台阶，这些台阶中的每一个都构成所述凸起，拖尾台垫凸出地形成于所述拖尾台阶上；以及由所述前端台阶和所述的一对侧面台阶所界定的负压腔，所述拖尾台阶具有多个凸出部分，每个所述凸出部分都朝着所述负压腔延伸。
6.一种磁盘驱动设备，其特征在于包括盘形的记录介质；驱动部分，它支撑并转动所述记录介质；根据权利要求2所述的磁头，它包含一个滑块，该滑块具有一个面对磁盘的表面，面对着所述记录介质的表面；通过由所述记录介质的转动而在所述记录介质表面和所述面对磁盘的表面之间产生的空气流，该滑块在所述面对磁盘的表面和所述记录介质的表面之间维持一个固定的间距，所述磁头还包括设置在该滑块中的磁头部分，用来在所述记录介质上记录和从所述记录介质上再现信息；以及磁头悬架，它支撑着所述磁头，使得该磁头相对于所述记录介质能够移动，该悬架在所述磁头上施加一个朝着所述记录介质的所述表面作用的磁头负载。
7.一种磁盘驱动设备，其特征在于包括盘形的记录介质；驱动部分，它支撑并转动所述记录介质；根据权利要求3所述的磁头，其包含滑块，该滑块具有一个面对磁盘的表面，面对着所述记录介质的表面，通过由所述记录介质的转动而在所述记录介质表面和所述面对磁盘的表面之间产生的空气流，该滑块在所述面对磁盘的表面和所述记录介质的表面之间维持一个固定的间距，所述磁头还包括设置在该滑块中的磁头部分，用来在所述记录介质上记录和从所述记录介质上再现信息；以及磁头悬架，它支撑着所述磁头，使得该磁头相对于所述记录介质能够移动，该悬架在所述磁头上施加一个朝着所述记录介质的所述表面作用的磁头负载。
8.一种磁盘驱动设备，其特征在于包括盘形的记录介质；驱动部分，它支撑并转动所述记录介质；根据权利要求4所述的磁头，其包含滑块，该滑块具有一个面对磁盘的表面，面对着所述记录介质的表面，通过由所述记录介质的转动而在所述记录介质表面和所述面对磁盘的表面之间产生的空气流，该滑块在所述面对磁盘的表面和所述记录介质的表面之间维持一个固定的间距，所述磁头还包括设置在该滑块上的磁头部分，用来在所述记录介质上记录和从所述记录介质上再现信息；以及磁头悬架，它支撑着所述磁头，使得该磁头相对于所述记录介质能够移动，该悬架在所述磁头上施加一个朝着所述记录介质的所述表面作用的磁头负载。
9.一种磁盘驱动设备，其特征在于包括盘形的记录介质；驱动部分，它支撑并转动所述记录介质；根据权利要求5所述的磁头，其包含滑块，该滑块具有一个面对磁盘的表面，面对着所述记录介质的表面，通过由所述记录介质的转动而在所述记录介质表面和所述面对磁盘的表面之间产生的空气流，该滑块在所述面对磁盘的表面和所述记录介质的表面之间维持一个固定的间距，所述磁头还包括设置在该滑块中的磁头部分，用来在所述记录介质上记录和从所述记录介质上再现信息；以及磁头悬架，它支撑着所述磁头，使得该磁头相对于所述记录介质能够移动，该悬架在所述磁头上施加一个朝着所述记录介质的表面作用的磁头负载。
全文摘要
磁头(40)中的滑块(42)具有一个面对磁盘的表面(43)，面对着记录介质的表面、具有在所述面对磁盘的表面上凸出地形成的多个凸出部分(46、52、66)、以及一个负压腔(54)。一种制造滑块的方法，在所述面对磁盘的表面上形成具有预定形状的掩模，然后对所述面对磁盘的表面进行去除处理，形成凸起，该凸起包括具有两个相对侧面的凸起部分。在所述滑块的面对磁盘的表面上再形成另一个掩模，所述另一个掩模覆盖了所述凸起部分的两个相对侧面中的一个以及该凸起部分的一部分。然后，对所述面对磁盘的表面进行去除处理，形成凸起部分，其中两个相对的侧面与各自的具有不同深度的凹槽相邻，该凸起部分比所用掩模的最窄部分还要窄。
文档编号G11B5/187GK1975866SQ20061016299
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者吉田和弘 申请人:株式会社东芝